Hoe bereken je zwaartekracht in water? Bestaat er een formule voor?

Het gewicht min het gewicht van de verplaatste vloeistof...

Zwaartekracht zijn binnen en buiten water gelijk. In het water is er soms sprake van opwaartse druk, maar de zwaartekracht staat daar los van.

mmm heeft een goede benadering gegeven. Echter, deze is bedoeld voor als je je buiten de aantrekkende massa bevind.

Bevind je je er binnen, zoals het geval is onder water, dan wordt de berekening anders en heel ingewikkeld.
Je moet dan ook rekening gaan houden met de massa van het water zelf....die zich deels boven en deels onder het punt van meten bevind.

Eigenlijk moet je dan de aarde opsplitsen een meerdere delen en de aantrekking van elk deel afzonderlijk gaan berekenen. Die afzonderlijke delen kan je dan weer bij elkaar optellen (richting en grootte van de krachten kun je met vector meetkunde optellen.)

ps. Met een gevoelige zwaartekracht meter kun je bv meten (als ie in de catacomben staat van een stadion) of dat stadion vol is (veel extra massa er boven) of leeg.

De zwaarte kracht is zowel binnen als buiten het water gelijk als je het hebt over de resultante kracht die het voorwerp naar beneden trekt hebt dan moet je de wet van Archimedes er bij betrekken.

We nemen als voor beeld een 5 cent euro munt

(V)inhoud: 3,72*10^-4 dm3
(M)Massa: 0,0039 KG
(ρ)Soortelijke massa: 10,48 kg/dm3
(g)Zwaartekracht: 9,8 m/s2

Bereken eerst de kracht die de zwaarte kracht het voorwerp naar beneden trekt.

Fz=M*g

Fz=0,0039 * 9,8

Fz= 0,03822 J (Nm)

Vervolgens bereken we de opwaartse kracht
Fa = opwaartse kracht
ρ = soortelijke massa van de vloeistof(water: 1 kg/dm3)
g = zwaartekracht(9,8 m/s2)
V = Volume van het object dat onder het oppervlakte van de vloeistof bevind

Fa = ρ*g*V

Fa = 1*9,8*3,72*10^-4

Fa = 0,00365 J (Nm)

Trek de opwaartse kracht van de zwaarte kracht af en je hebt de resultante kracht die het puntje omlaag trekt

Fr = resultante kracht

Fr = Fz - Fa

Fr = 0,03822 - 0,00365

Fr = 0,03457 J (Nm)

Het verschil tussen zwaartekracht in water en in lucht is de atmosferische druk t.o.v. hydrostatische druk.
Als je uit gaat van de gewone luchktdruk kun je stellen dat het gelijk is minus de wet van Archimedes.
Voorbeeld; een mens heeft een massa van 800 Newton of 80 kilo bij een versnelling van 10m per sec. 2e.
Hij heeft een volume van 80 liter.
In het water zal hij zweven.
Een duiker met zijn fles, loodgordel heeft een massa van 125 kg. Vanwege zijn pak (hangt ook van het soort pak af maar laat ik buiten beschouwing)is zijn volume 115 liter.
In het water zal hij dan nog 10 kilo moeten bijtrimmen om te kunnen zweven.
Het is dus niet zo zeer de gravitatie (aantrekkingskracht) maar meer de omgevingsdruk en in vloeistoffen, de opwaardse en neerwaardse kracht (gewicht t.o.v. volume)
En Archimedes merkte dat hoe groter het volume en hoe lager het soortelijk gewicht hoe groter de opwaardse kracht.
Zijn wet was dan ook dat een voorwerp (in de natuurkunde lichaam) helemaal of voor een deel, een opwaardse kracht ondervind, die net zo groot is als het het gewicht van de vloeistof wiens plaats het lichaam inneemt.
Een lichaam, geheel of gedeeltelijk gedompeld in een vloeistof ondervind een opwaartse kracht gelijk aan de verplaatste vloeistof.
En zo kun je berekenen hoeveel lood je moet meenemen als je gaat duiken. Vanwege het feit dat mijn lichaam in zout water meer gewicht wegdrukt, had ik ook altijd 2 kilo extra lood nodig (want het volume blijft weliswaar gelijk maar het gewicht stijgt omdat het s.g. van zoutwater groter is dan van zoet water. (zout is zwaarder dan water dus als ik dat in water oplos wordt het water ook zwaarder.